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基于TK-Noser正则化算法的警察极限训练肌肉疲劳电阻抗检测方法
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作者 刘涛 史曙生 +2 位作者 刘俊峰 刘凯 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第12期3165-3174,共10页
目的本文提出一种面向警察极限训练疲劳检测的电阻抗成像方法,以预防警察极限体能训练中过度劳损造成的肌肉损伤问题。方法首先,依据人体无氧运动机理确定了肌肉疲劳的标志性指标——乳酸,证明了针对肌肉乳酸的测量能够有效反映局部部... 目的本文提出一种面向警察极限训练疲劳检测的电阻抗成像方法,以预防警察极限体能训练中过度劳损造成的肌肉损伤问题。方法首先,依据人体无氧运动机理确定了肌肉疲劳的标志性指标——乳酸,证明了针对肌肉乳酸的测量能够有效反映局部部位的疲劳情况。其次,建立了人体小腿的数值仿真模型,剖分了小腿内部各组织成分结构,确定了乳酸扩散变化的阶段。然后,比较了3种不同正则化算法下,电阻抗成像(EIT)对乳酸扩散过程的重建效果,选取了后续实验所使用的正则化方法。最后,进行了模拟乳酸扩散的水槽实验,验证了TK-Noser正则化算法对于复杂成像场域内部目标的成像能力。结果仿真结果表明,对于肌肉内部乳酸目标成像,TK-Noser正则化与TV正则化算法取得较好的成像效果并有效抑制了伪影,平均ICC/RMSE分别达到了0.754/0.303、0.772/0.320,平均SSIM/PSNR为0.677/61 dB、0.488/60 dB。在乳酸扩散水槽实验结果中,基于TK-Noser正则化算法的EIT重建结果平均ICC/SSIM达到0.701/0.572。此外,相较于TV正则化算法,TK-Noser正则化重建结果极大程度上保留了成像目标的形状结构信息(SSIM数值比TV正则化结果高21.2%),保证了实验结果的稳定性,突破了电阻抗成像技术对于复杂场域内部乳酸扩散监测的能力。结论该方法具有实时便捷非侵入的优点,有望应用于警察极限训练肌肉乳酸的动态监测。 展开更多
关键词 电阻抗成像 疲劳机理 正则化算法 乳酸扩散监测
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镓基液态金属柔性传感器在医疗领域应用进展与挑战
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作者 孙英 张嘉琪 +1 位作者 田梓烨 刘卫朋 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第6期17-31,共15页
在医疗领域中,传统传感器在使用时存在佩戴不适、信号衰减以及侵入性并发症等问题,而镓基液态金属柔性传感器凭借高导电性、柔韧性及生物相容性等独特优势,在医疗检测领域展现出了巨大的潜力。重点介绍了镓基液态金属柔性传感器在医疗... 在医疗领域中,传统传感器在使用时存在佩戴不适、信号衰减以及侵入性并发症等问题,而镓基液态金属柔性传感器凭借高导电性、柔韧性及生物相容性等独特优势,在医疗检测领域展现出了巨大的潜力。重点介绍了镓基液态金属柔性传感器在医疗检测领域的4种创新应用与技术进展。在生命体征感知方面,可实现对脉搏、呼吸、体表压力等动态生理参数的实时连续监测,为疾病早期预警提供数据支撑;在运动功能感知方面,能精准检测关节运动轨迹、吞咽功能协调性及肌肉力量等,为神经肌肉系统疾病的康复评估提供依据;在体表多参数感知方面,可无创检测体表温度、汗液成分等,为代谢异常等健康问题的早期识别提供新的技术路径;在深层电生理参数感知方面,突破了传统体内神经、脑电等微弱信号的采集瓶颈,为神经疾病诊疗提供了新型工具。深入剖析了镓基液态金属柔性传感器在疾病预警、术后监护、康复管理及个性化诊疗中的实际效果。总结了实际应用中面临的封装可靠性、多物理场信号串扰及微弱信号采集等挑战,并探讨了相应的优化策略。最后,对镓基液态金属柔性传感器在医疗领域中的研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 镓基液态金属 柔性传感器 医疗领域 无创检测 可穿戴设备
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医疗设备通信异常数据识别方法研究
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作者 邵雯 李纬捷 赵娜 《设备管理与维修》 2025年第4期39-42,共4页
针对通信异常数据的识别可以保证医疗设备运行的稳定性,提出一种医疗设备通信异常数据识别方法。根据医疗设备通信异常数据在当前时刻查询的时间衰减函数,建立异常数据状态方程,通过构建通信异常数据的结构模型得到数据的构成形式,利用... 针对通信异常数据的识别可以保证医疗设备运行的稳定性,提出一种医疗设备通信异常数据识别方法。根据医疗设备通信异常数据在当前时刻查询的时间衰减函数,建立异常数据状态方程,通过构建通信异常数据的结构模型得到数据的构成形式,利用特征提取公式提取出异常数据特征。根据通信异常数据特征除去划分信息熵的条件,判断医疗设备通信异常数据的离群度。通过划分通信异常数据的分布区域,确定异常数据的识别阈值,得到异常数据的最大识别结构,实现异常数据的识别。通过实例分析发现,该方法可以识别医疗设备通信过程中的异常数据集,通过降低数据识别的召回率和冗余度,可以保证异常数据识别的精度和质量。 展开更多
关键词 医疗设备 识别 异常数据 通信
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多参数监护仪电磁兼容性标准解析与关键试验研究
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作者 黄勇 邓钊 刘智伟 《环境技术》 2025年第12期113-121,共9页
针对医疗设备在复杂电磁环境中的适应性难题,本研究聚焦多参数监护仪的电磁兼容性(EMC),通过对比不同专用标准对辐射发射试验布置的要求及其对试验结果的影响,确定最大专用标准发射试验布置方案。系统解析多参数监护仪EMC测试标准体系,... 针对医疗设备在复杂电磁环境中的适应性难题,本研究聚焦多参数监护仪的电磁兼容性(EMC),通过对比不同专用标准对辐射发射试验布置的要求及其对试验结果的影响,确定最大专用标准发射试验布置方案。系统解析多参数监护仪EMC测试标准体系,从分类界定、试验模式、试验布置三个核心维度深入剖析辐射发射项目,并对比不同专用标准在该项目上的技术差异。结合辐射发射超标的典型不合格案例,研究构建并提出结构化问题解决流程;通过优化电源滤波设计、改进屏蔽结构、完善接地系统等工程措施,使某型号监护仪在40 MHz附近频点辐射发射值降低至标准限值以下,最终满足GB 4824-2019《工业、科学和医疗设备射频骚扰特性限值和测量方法》中A类限值要求,研究成果为医用电气设备及医用电气系统的EMC设计提供了工程方法论,可支撑相关产品的合规性研发与测试优化。 展开更多
关键词 多参数监护仪 电磁兼容性(EMC) 辐射发射试验 专用标准
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面向呼吸监测的热式气体流量传感器设计 被引量:1
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作者 任帅 胡慧 +2 位作者 张昂 黄祎淼 王涛 《北京理工大学学报》 北大核心 2025年第6期621-628,共8页
为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能... 为了优化呼吸监测气体流量传感器的体积与精度,基于国产化热式流量测量芯片,设计了一种融合热分布和恒温差模式的高精度、宽量程和快速响应气体流量传感器.首先设计了热式流量测量芯片的驱动放大电路,进行了PCB绘制及加工,使得传感器能够在呼吸流量监测范围-200~200 L/min的情况下实现模拟量0.5~4.5 V输出;其次设计了带有支路的气体流道结构及具有良好防水性的封装结构,使得传感器满足医用呼吸监测高湿环境需求;最后完成了整体传感器的装配测试,并对传感器进行了参数标定.实验结果表明,该传感器整机功率为20 mW,流量测量误差低于±1%F.S.,响应时间低于15 ms,线性度低于±3%. 展开更多
关键词 气体流量传感器 微机电系统 热式流量测量 呼吸监测
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基于电阻抗断层成像的慢性阻塞性肺疾病诊断方法研究
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作者 李芳 陈柏 +3 位作者 吴阳 刘凯 周童 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第7期1866-1877,共12页
目的基于电阻抗断层成像(EIT)技术提出了一种新型床旁肺通气实时监测方法应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊断。计算通气中心(CoV)、整体不均匀性(GI)、区域通气延迟不均匀性(RVDI)和一秒率(FEV1/FVC)四个指标,来实现COPD时空诊断。方法... 目的基于电阻抗断层成像(EIT)技术提出了一种新型床旁肺通气实时监测方法应用于慢性阻塞性肺疾病(COPD)诊断。计算通气中心(CoV)、整体不均匀性(GI)、区域通气延迟不均匀性(RVDI)和一秒率(FEV1/FVC)四个指标,来实现COPD时空诊断。方法首先对COPD患者呼吸周期进行仿真,确认患者与正常人在某些指标存在明显差异后,再通过实验验证上述指标的差异性;实验共纳入93名受试者,对其进行了多次肺功能检查(PFT)和EIT同步测量,并比较了不同呼吸模式(包括用力呼气、用力吸气和平静潮气呼吸)下的通气异质性,通过分析EIT图像与指标,以区分不同年龄段健康人和COPD患者。结果仿真结果表明,COPD患者与正常人在CoV、GI、FEV1/FVC和RVDI四个指标上存在明显差异。实验结果表明,在空间异质性方面,COPD患者的GI值显著高于其他两组,但健康人群之间无明显差异。在时间异质性方面,无论是平静吸气还是用力吸气,COPD患者的RVDI值均显著高于其他组别。此外,在强制呼气过程中,FEV1/FVC的频率分布进一步揭示了COPD患者区域肺功能的时间延迟异质性,区别于不同年龄段健康人。结论EIT技术揭示了区域肺功能的时空通气异质性,对于COPD患者的诊断和治疗具有重要意义。 展开更多
关键词 电阻抗断层成像 通气均匀性 阻塞性肺疾病 肺功能成像 区域肺功能
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医疗器械的电磁兼容设计原则和优化策略 被引量:2
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作者 廖勇帆 邹明明 +1 位作者 吴一烽 张开帆 《环境技术》 2025年第3期115-119,140,共6页
关于医疗器械的电磁兼容性(EMC)问题,本文提出了一套综合性的设计原则和优化策略。其一,就医疗器械内部和外部的常见干扰源进行分析,对电磁干扰敏感的关键电路和部件予以识别,且结合电磁兼容测试失败案例,进而总结出现有医疗器械在电磁... 关于医疗器械的电磁兼容性(EMC)问题,本文提出了一套综合性的设计原则和优化策略。其一,就医疗器械内部和外部的常见干扰源进行分析,对电磁干扰敏感的关键电路和部件予以识别,且结合电磁兼容测试失败案例,进而总结出现有医疗器械在电磁兼容方面所面临的挑战。其二,针对屏蔽、接地、滤波、布局布线等电磁兼容设计原则,以及源头抑制、途径阻断、敏感电路保护、软件抗干扰等优化策略展开详细阐述。其三,以输液泵作为示例,阐明如何对这些设计原则和优化策略加以应用,并对应用效果予以分析。研究结果表明,所提出的设计原则和优化策略能够切实有效地提升医疗器械的电磁兼容性能。本研究为医疗器械的设计与开发提供了颇具益处的参考,有利于确保医疗器械能够安全可靠地运行,从而更好地为人类健康服务。 展开更多
关键词 电磁兼容 医疗器械 优化策略
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心脏起搏器电磁兼容性问题的分析与优化策略 被引量:2
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作者 廖勇帆 邹明明 +2 位作者 吴一烽 张开帆 彭新城 《环境技术》 2025年第3期44-47,60,共5页
本研究探讨心脏起搏器在复杂电磁环境下的安全运行,分析电磁干扰对其功能的影响及现有设计的不足。研究提出外部屏蔽加强、内部电路优化及标准更新等改进策略,包括构建高导电性金属多层屏蔽、引入高效滤波与差分传输技术,并制定符合现... 本研究探讨心脏起搏器在复杂电磁环境下的安全运行,分析电磁干扰对其功能的影响及现有设计的不足。研究提出外部屏蔽加强、内部电路优化及标准更新等改进策略,包括构建高导电性金属多层屏蔽、引入高效滤波与差分传输技术,并制定符合现代医疗需求的新测试标准。测试表明,优化方案不仅显著提升起搏器的抗干扰能力与长期稳定性,有效保障患者安全,还为未来设备设计和标准更新提供了坚实的理论与技术支持。 展开更多
关键词 心脏起搏器 电磁干扰 电磁兼容性
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面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法研究
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作者 王忠尉 刘凯 +3 位作者 胡松佩 邹斌 潘敏鸿 姚佳烽 《生物化学与生物物理进展》 北大核心 2025年第3期772-782,共11页
目的癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多关注,早发现、早治疗是提高癌症患者生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿... 目的癌症作为一个全球性公共卫生问题受到众多关注,早发现、早治疗是提高癌症患者生存率的关键,但由于设备成本高、检测速度慢、检测准确度差等因素影响,早期癌症筛查推广受限。因此,本文基于多频同步生物阻抗谱技术,提出了一种面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法。方法首先,基于多频同步技术搭建一套多频同步生物阻抗谱检测系统,实现生物阻抗谱的高速检测,设计同心圆传感器减小生物组织各向异性对阻抗检测带来的影响,提高不同组织之间生物阻抗谱的区分度。其次,建立胃壁组织模型,通过仿真研究传统四电极传感器与同心圆传感器受到各向异性影响的程度。最后,通过猪肉组织检测实验和临床胃癌组织检测实验,验证使用同心圆传感器的多频同步生物阻抗谱检测系统具有更高的检测精度。结果使用同心圆传感器时,检测结果平均重叠率(rat)为13.4%,对比传统电极的检测结果减小了41.7%,平均离散系数(C_(v))为7.6%,对比传统电极减小了54.0%,并且多频同步生物阻抗谱检测系统进行一次检测的时间约为20 ms,本文提出的检测方法具有较高的检测精度和检测速度。最后选取同心圆传感器对人体胃癌组织进行了临床实验,成功区分正常组织和肿瘤组织。结论本文提出的面向肿瘤识别的高精度高速生物阻抗谱检测方法能有效减小生物组织各向异性的影响,以较高速度获得更高精度的检测结果。 展开更多
关键词 肿瘤 生物阻抗谱 各向异性 多频同步
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贝朗EcoMix中央供液系统常见故障维修3例
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作者 苏建明 陆安 +1 位作者 崔少康 甘扬清 《医疗卫生装备》 2025年第7期109-113,共5页
阐述了贝朗EcoMix中央供液系统的组成,介绍了中央供液系统的3例常见故障,分析了故障产生的原因和具体的排除方法,针对漏液、密度偏差等问题提出了改进措施,为医学工程人员维修类似故障提供了参考。
关键词 贝朗EcoMix中央供液系统 故障维修 故障排除
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电阻抗乳腺检测数据采集方法与模块开发
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作者 吴镜宇 何杰 +3 位作者 朱程君 郑明洁 刘凯 姚佳烽 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第6期86-90,共5页
乳腺癌普筛工作具有重要意义。提出了一种面向乳腺检测的数据采集方法与功能模块.以解决现有乳腺癌早筛不便的问题。首先,设计了锥形传感器.采用双层电极结构场域激发更充分更适用于乳腺检测;然后采用高稳定裕度的双反馈电流源与可变激... 乳腺癌普筛工作具有重要意义。提出了一种面向乳腺检测的数据采集方法与功能模块.以解决现有乳腺癌早筛不便的问题。首先,设计了锥形传感器.采用双层电极结构场域激发更充分更适用于乳腺检测;然后采用高稳定裕度的双反馈电流源与可变激励模式的高速多路复用模块.以获得更准确的电学信息;接着,通过标定板进行性能验证,表明通道一致性较好,平均信噪比在50 dB左右;最后,进行了实验测试得到本文方法在图像相关系数不低于0.7的前提下可检测的目标面积比为18.2%~36.4%,不同位置的目标物均可检测。 展开更多
关键词 乳腺癌检测 便携式 电阻抗成像 数据采集
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内窥镜图像处理器电磁兼容性整改与实证分析
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作者 吴一烽 邹明明 +1 位作者 廖勇帆 张文忠 《中国设备工程》 2025年第24期129-131,共3页
在医疗器械电磁兼容性测试中,内窥镜图像处理器频繁出现问题,尤其以静电放电抗扰能力不足与辐射发射超标两项问题最为突出。为确保设备在临床应用中的稳定与安全,本文聚焦于上述两项关键指标,深入探讨问题产生机理,并提出有针对性的改... 在医疗器械电磁兼容性测试中,内窥镜图像处理器频繁出现问题,尤其以静电放电抗扰能力不足与辐射发射超标两项问题最为突出。为确保设备在临床应用中的稳定与安全,本文聚焦于上述两项关键指标,深入探讨问题产生机理,并提出有针对性的改进策略。通过实验验证,所提方案在具体测试中展现出良好的改善效果。结果表明,这些对策不仅为该类设备在设计阶段提前规避电磁兼容风险提供了可行路径,也为同类医疗器械的电磁兼容性能优化,拓宽了解决思路。 展开更多
关键词 内窥镜图像处理器 电磁兼容性 静电放电抗扰度 辐射发射 整改策略
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有源医疗器械电磁兼容测试及整改技术研究
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作者 吴一烽 张文忠 +1 位作者 廖勇帆 邹明明 《中国设备工程》 2025年第24期210-212,共3页
电磁兼容性(EMC)是有源医疗器械全生命周期核心环节,可保障有源医疗器械在预期电磁环境中的正常运行,避免其对环境事物造成不可承受的电磁骚扰。本文阐述了有源医疗器械EMC的重要意义及相关核心标准体系,重点剖析了YY 9706.102-2021中... 电磁兼容性(EMC)是有源医疗器械全生命周期核心环节,可保障有源医疗器械在预期电磁环境中的正常运行,避免其对环境事物造成不可承受的电磁骚扰。本文阐述了有源医疗器械EMC的重要意义及相关核心标准体系,重点剖析了YY 9706.102-2021中的关键测试项目,并深入地探讨了EMC测试常见不合格项,从“骚扰源、耦合路径、敏感设备”三要素模型出发,系统地提出了含滤波、屏蔽、接地、PCB布局优化的整改技术与策略。最后,结合具体整改案例,将理论与实践结合,为产品设计阶段前置EMC考量、测试阶段高效解决EMC问题,提供实用参考。 展开更多
关键词 有源医疗器械 电磁兼容性 YY 9706.102 电磁兼容测试
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智能化无创心电诊断设备计量特性对比与分析
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作者 赵越 管西娟 黄莉洁 《上海计量测试》 2025年第6期64-70,共7页
介绍了动态心电图机与运动平板测试仪的构造及工作原理,以及其后续检定和校准的依据与使用的设备。从计量特性角度出发,分析了动态心电图机和运动平板测试仪在计量检测中的区别。研究结果为正确使用动态心电图机和运动平板测试仪提供了... 介绍了动态心电图机与运动平板测试仪的构造及工作原理,以及其后续检定和校准的依据与使用的设备。从计量特性角度出发,分析了动态心电图机和运动平板测试仪在计量检测中的区别。研究结果为正确使用动态心电图机和运动平板测试仪提供了依据。 展开更多
关键词 无创 心电诊断设备 动态心电图机 运动平板测试仪 计量特性
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谈无损检测技术在承压类特种设备检验检测中的应用 被引量:1
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作者 卫新钰 《中国科技期刊数据库 工业A》 2025年第5期168-171,共4页
为研究无损检测技术在承压类特种设备检验检测中的精准性与可靠性,文章系统分析了周向导波与电磁-声复合检测技术的协同应用机制。设计了动态网格化检测网络、构建裂纹定位模型及交叉核验处理机制,并通过实验验证了方法在压力管道裂纹... 为研究无损检测技术在承压类特种设备检验检测中的精准性与可靠性,文章系统分析了周向导波与电磁-声复合检测技术的协同应用机制。设计了动态网格化检测网络、构建裂纹定位模型及交叉核验处理机制,并通过实验验证了方法在压力管道裂纹检测中的有效性。结果 指出,基于T(0,1)模态导波的检测模型对深度≥1.2mm裂纹的检测准确率达96.4%,轴向定位误差≤±3.2mm;多源数据融合使误报率从单技术的8.7%降至2.1%,环境适应性测试表明系统在温度波动±10℃或湿度>70%RH时仍保持93.4%的检出率,方法 的工程实用性。 展开更多
关键词 无损检测 承压类特种设备 周向导波 交叉核验
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IEC TS 60601-4-2:2024解析及相关标准的差异性分析
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作者 蒋文硕 孙美秋 崔强 《安全与电磁兼容》 2025年第2期86-93,共8页
随着医疗技术的不断发展,医用电气设备在医疗实践中的应用越来越广泛。电磁兼容性成为保证医用电气设备安全可靠运行的重要因素,国内外制定了一系列标准,对医用电气设备的设计、制造和试验提出了要求。文章主要对IEC TS 60601-4-2:2024... 随着医疗技术的不断发展,医用电气设备在医疗实践中的应用越来越广泛。电磁兼容性成为保证医用电气设备安全可靠运行的重要因素,国内外制定了一系列标准,对医用电气设备的设计、制造和试验提出了要求。文章主要对IEC TS 60601-4-2:2024进行解析,并与YY 9706.102-2021和IEC 60601-1-2:2020进行了比较分析,探讨其异同点和适用范围,为医用电气设备和系统的研发、试验和监管提供参考。 展开更多
关键词 电磁兼容 医用电气设备 医用电气系统 差异性分析
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基于院内分析测试平台的胰岛素泵性能检测和风险评估
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作者 姚远 仝晶晶 +1 位作者 王静怡 李建波 《医疗装备》 2025年第12期25-28,34,共5页
目的 基于输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,用于医院自行对维修后的胰岛素泵进行关键性能检测,评估胰岛素泵的使用风险。方法 基于FLUKE IDA-6型输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,选取1台院内自行维修后未投入临床使用的美敦力7... 目的 基于输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,用于医院自行对维修后的胰岛素泵进行关键性能检测,评估胰岛素泵的使用风险。方法 基于FLUKE IDA-6型输液设备分析仪搭建胰岛素泵测试平台,选取1台院内自行维修后未投入临床使用的美敦力712E型胰岛素泵作为实验设备,1台正常使用、无维修记录(默认保持原始出厂设定)的同型号胰岛素泵作为对照设备,检测2台设备基础率输注模式下的输注流速和大剂量输注模式突发阻塞状态下的残余流量。结果 对照设备在基础率输注模式下始终保持良好的输注精度(输注流速测量值与设置值误差<±5%),在大剂量输注模式突发阻塞状态下可立即停止输注;而实验设备在基础率输注模式下的输注精度低于对照设备,在大剂量输注模式突发阻塞状态下仍有残余流量,即未及时有效中止错误的输注进程。结论 基于输液设备分析仪搭建的胰岛素泵测试平台有利于医院自行检测胰岛素泵的两项关键指标,进而反映胰岛素泵的性能状态,评估其临床使用风险。 展开更多
关键词 胰岛素泵 性能检测 风险评估
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